4.Tabiiy suv havzalaridagi jarayonlari. Gidrosferadagi kimyoviy jarayonlarni muhokama qilish atmosferadagi jarayonlarni o‛rganishga qaraganda juda qiyin, murakkab. Bunga sabab shuki, tabiiy suvlar ochiq suv tizimiga xos, bunda ular quyidagi muhitlar bilan modda va energiya almashinadi: atmosfera, litosfera, biologik tashkil etuvchilar. Shakily jihatdan barcha gidrosferani yoki uning aniq tizim ostilarini, masalan, suv havzalarini, oqadigan turdagi xuddi o‛ziga xos kimyoviy reaktor kabi ko‘rib chiqish mumkin (3-rasm).
3-rasm. Ochiq tizim ko‛rinishidagi gidrosfera
Gidrosfera – global ochiq tizim, barqarorligi uni tarkibiy qismlarini tashkil etuvchilariga qaraganda ko‛p. Bunday tizimning muvozanatini buzilishining xavfi, turg‛unlik va barqarorlikni buzilishi shunda sodir bo‛ladiki, bunda kirishda kimyoviy tarkib yoki fizik-kimyoviy ko‛rsatkichlar ma’lum darajada o‛zagarsa, shunga muvofiq chiqishdagi mahsulot ham shunga muvofiq bo‛ladi. Gidrosferadagi kimyoviy jarayonlarning xususiyatiga quyidagilarni kiritish mumkin:
1. Kimyoviy birikmalarning xilma-xil shakllari: barcha sinfdagi organik va noorganik moddalar ishtirok etadi. Masalan, metallar tabiiy suv havzalarining o‘zgarmas komponenti hisoblanib, ular gidrosferada oddiy ionlar, gidratlangan ionlar, kompleks va metal organik birikmalar, kollid zarracha va muallaq moddalar ko‛rinishida mavjud.
2. Kimyoviy jarayonlarga gidrolizning ta’siri va ularda gidratlangan molekulalar va ionlarning ishtiroki. Masalan, temir suvda yashovchi organizmlarning muhim oziq komponenti hisoblanadi, gidrosferada gidrokompleks shaklida Fe3+ mavjud.
Fe3++H2O ↔ FeOH2++H+,
FeOH2++H2O ↔ Fe(OH)2++H+
Infraqizil (IQ) – spektroskopiyaning zamonaviy uslublari shuni ko‛rsatadiki, nordan suv muhitida haqiqatda erkin bo‛lmagan ion H+ va hatto ion bo‛lmagan gidroksoniya H3O+ ham mavjud, biroq ular (H+)aq=H2O-H+-OH2 akvakompleks ko‛rinishida ishtirok etadi. Ishqorli muhitda akvakompleks tarkibini (OH-)aq=HO—H+-H+, OH-, H2O ishlatiladi.
Umumal olganda, gidrosferada turli minerallar bilan sodir bo‛ladigan gidroliz jarayonlari muhim rol o‘ynaydi, bu faqatgina u yoki bu suv tizimining kimyoviy tarkibi nuqtai nazaridan emas, balki uning pH (muhit reaksiyasi) o‘zgarishi nuqtai nazaridan. Shunday ekan, agar mineral (tuz) kuchsiz kislota anionlaridan (H2S, H2CO3, H3PO4 va b.q.) va kuchsiz asos kationlaridan (KON, NaOH va b.q.) tashkil topgan bo‛lsa, gidroliz natijasida reaksiya muhiti ishqorli bo‛ladi (pH>7):
Na2S+H2O ↔ NaHS+NaOH,
S2-+H2O ↔ HS-+OH-
Minerallarni (tuzlar) gidrolizlanishida, kuchli kislota anionlari (HCl, H2SO4, HNO3 va b.q.) va kuchsiz asos kationlaridan (Al (OH)3, Zn (OH)2, NH4OH va b.q.) hosil bo‛lgan bo‛lsa, muhit reaksiyasi kislotali (pH<7) bo‛ladi:
AlCl3+H2O ↔ Al (OH)Cl2+HCl
Al3++H2O ↔ Al (OH)2++H+
Agar mineral (tuz) kuchsiz kislota anionlari va kuchsiz asoslardan hosil bo‛lgan hollarda, gidroliz ohirigacha o‛tadi (biroq birinchi bosqich kabi emas, huddi oldingi holatlarda), reaksiya muhiti bo‛lsa neytralga yaqin (pH≈7) yaqin bo‛ladi:
CH3COONH4 + H2O = CH3COOH + NH4ON
CH3COO-NH4+ + H2O = CH3COOH + NH4OH
Suv muhiti reaksiyasini shuningdek kuchli kislota anionlari va kuchli asos kationlaridan (NaCl, K2SO4, NaNO3 va b.q.) hosil bo‛lgan minerallar (tuzlar) o‛zgarmaydi, modomiki ular gidrolizga uchramaydi. Bunday holatlarda pH=7.
|
